塑料模具钢的生产工艺的制作方法

文档序号:27437960发布日期:2021-11-17 23:09阅读:233来源:国知局

1.本发明涉及塑料模具钢的生产工艺。


背景技术:

2.现在一般的塑料模具钢是采用正火的45和40cr经调质后制造而成的,因而模具的硬度低、耐磨性差,表面粗糙度值高,加工出来的塑料产品外观质量较差,而且模具使用寿命低,精密塑料模具及硬度高塑料模具采用crwmo、cr12mov等合金工具钢制造,但是上述钢材不仅机械加工性能差,而且难以加工复杂的型腔,更无法解决热处理变形等问题。


技术实现要素:

3.本发明的目的是提供一种塑料模具钢的生产工艺,能够得到机械加工性能好、硬度高、耐磨及使用寿命长的塑料模具钢。
4.为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:塑料模具钢的生产工艺,生产步骤如下:
5.取3cr2mnnimo钢坯为原料,先将钢坯锯切成矩形工件,并在工件上留有3~5mm的加工余量;
6.对矩形工件进行六面铣削,留有1~1.5mm加工余量,并矫正六个面的垂直度;
7.淬火:将矩形工件先加热至350℃并保温1h,再将350℃的矩形工件加热至650℃并保温1h,然后将650℃的矩形工件加热至860
±
10℃并保温1~1.5h,最后将矩形工件置入淬火液中进行快速冷却;
8.回火:先将矩形工件加热至350℃并保温1h,然后将350℃的矩形工件加热至500
±
10℃并保温1~1.5h,然后出炉空冷至室温;
9.将热处理后的矩形工件进行精加,使之成为符合生产要求的成品;
10.将精加工后的成品放入氮化炉中,然后用氨气将氮化炉中的空气排出稀释,将尿素溶解在工业酒精中里,并将混合有尿素的工业酒精滴入氮化炉中,当炉内空气含量低于8%、或排出气体中含有90%以上的氨气时,将氮化炉加热至650℃,保持24h,然后冷却至室温。
11.进一步的,前述的塑料模具钢的生产工艺,其中,所述3cr2mnnimo塑料模具钢钢坯的化学成分及重量百分比为:c:0.30~0.35、mn:1.1~1.5、ni:0.85~1、si:0.2~0.3、mo:0.3~0.4、cr:1.7~2、cu:0.1~0.2、p≤0.015、s≤0.007,余量为fe。
12.进一步的,前述的塑料模具钢的生产工艺,其中,所述3cr2mnnimo塑料模具钢钢坯的化学成分及重量百分比为:c:0.4、mn:1.35、ni:0.95、si:0.22、mo:0.35、cr:1.78、cu:0.15、p:0.015、s:0.007,余量为fe。
13.进一步的,前述的塑料模具钢的生产工艺,其中,在淬火、回火过程中,矩形工件的加热速率不超过150℃/h。
14.本发明的优点在于:3cr2mnnimo塑料模具钢中的s能够形成硫化物,而硫化物对钢
中硬质点起到包裹作用,减少了对切割刀具的磨损,从而提高切削加工性能;3cr2mnnimo塑料模具钢的cu可提高3cr2mnnimo塑料模具钢的耐腐蚀性能;经过淬火加回火的热处理可以使3cr2mnnimo塑料模具钢的硬度达到30~38hrc,在对该硬度的3cr2mnnimo塑料模具钢进行精加工时,能够得到表面粗糙度值较低的产品,最终经过氮化处理可使3cr2mnnimo塑料模具钢4mm深度的硬度达到45~50hrc,从而提高3cr2mnnimo塑料模具钢的耐磨性。
具体实施方式
15.下面结合实施例对本发明所述的技术方案作进一步说明。
16.实施例一:
17.塑料模具钢的生产工艺,生产步骤如下:
18.取3cr2mnnimo钢坯为原料,所述3cr2mnnimo塑料模具钢钢坯的化学成分及重量百分比为:c:0.30~0.35、mn:1.1~1.5、ni:0.85~1、si:0.2~0.3、mo:0.3~0.4、cr:1.7~2、cu:0.1~0.2、p≤0.015、s≤0.007,余量为fe;先将钢坯锯切成矩形工件,并在工件上留有3~5mm的加工余量;
19.对矩形工件进行六面铣削,留有1~1.5mm加工余量,并矫正六个面的垂直度;
20.淬火:以不高于150℃/h的加热速率先将矩形工件加热至350℃并保温1h,再将350℃的矩形工件加热至650℃并保温1h,然后将650℃的矩形工件加热至860
±
10℃并保温1~1.5h,最后将矩形工件置入淬火液中进行快速冷却;
21.回火:以不高于150℃/h的加热速率先将矩形工件加热至350℃并保温1h,然后将350℃的矩形工件加热至500
±
10℃并保温1~1.5h,然后出炉空冷至室温;
22.将热处理后的矩形工件进行精加,使之成为符合生产要求的成品;
23.将精加工后的成品放入氮化炉中,然后用氨气将氮化炉中的空气排出稀释,将尿素溶解在工业酒精中里,并将混合有尿素的工业酒精滴入氮化炉中,当炉内空气含量低于8%、或排出气体中含有90%以上的氨气时,将氮化炉加热至650℃,保持24h,然后冷却至室温。
24.实施例二:
25.塑料模具钢的生产工艺,生产步骤如下:
26.取3cr2mnnimo钢坯为原料,所述3cr2mnnimo塑料模具钢钢坯的化学成分及重量百分比为:c:0.4、mn:1.35、ni:0.95、si:0.22、mo:0.35、cr:1.78、cu:0.15、p:0.015、s:0.007,余量为fe;先将钢坯锯切成矩形工件,并在工件上留有3~5mm的加工余量;
27.对矩形工件进行六面铣削,留有1~1.5mm加工余量,并矫正六个面的垂直度;
28.淬火:以不高于150℃/h的加热速率先将矩形工件加热至350℃并保温1h,再将350℃的矩形工件加热至650℃并保温1h,然后将650℃的矩形工件加热至860
±
10℃并保温1~1.5h,最后将矩形工件置入淬火液中进行快速冷却;
29.回火:以不高于150℃/h的加热速率先将矩形工件加热至350℃并保温1h,然后将350℃的矩形工件加热至500
±
10℃并保温1~1.5h,然后出炉空冷至室温;
30.将热处理后的矩形工件进行精加,使之成为符合生产要求的成品;
31.将精加工后的成品放入氮化炉中,然后用氨气将氮化炉中的空气排出稀释,将尿素溶解在工业酒精中里,并将混合有尿素的工业酒精滴入氮化炉中,当炉内空气含量低于
8%、或排出气体中含有90%以上的氨气时,将氮化炉加热至650℃,保持24h,然后冷却至室温。
32.本发明的优点在于:3cr2mnnimo塑料模具钢中的s能够形成硫化物,而硫化物对钢中硬质点起到包裹作用,减少了对切割刀具的磨损,从而提高切削加工性能;3cr2mnnimo塑料模具钢的cu可提高3cr2mnnimo塑料模具钢的耐腐蚀性能;经过淬火加回火的热处理可以使3cr2mnnimo塑料模具钢的硬度达到30~38hrc,在对该硬度的3cr2mnnimo塑料模具钢进行精加工时,能够得到表面粗糙度值较低的产品,最终经过氮化处理可使3cr2mnnimo塑料模具钢4mm深度的硬度达到45~50hrc,从而提高3cr2mnnimo塑料模具钢的耐磨性。
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